如何解決石墨加工刀具的磨損問題

如何解決石墨加工刀具的磨損問題



出版時間：2018-08-17 16:01:58來源：雖然石墨是一種非常容易切割的材料，但用作電火花電極（熱加工模具鋼）的石墨材料必須足夠堅(jiān)固，以避免在操作和電火花加工過程中損壞石墨電極和銅。與電極相比，該電極具有低電功率的優(yōu)點(diǎn)。電極消耗大，加工速度快，可加工性好，加工精度高，熱變形小，重量輕，易于表面處理，耐高溫，加工溫度高，可焊性好。雖然石墨是一種很容易切割的材料，但石墨材料用作電火花加工電極（熱加工模具鋼）。必須有足夠的強(qiáng)度，以避免在操作和電火花加工過程中損壞。同時，電極的形狀（薄壁、小圓角、銳變）對石墨電極的晶粒尺寸和強(qiáng)度也提出了更高的要求，導(dǎo)致石墨工件在加工過程中容易倒塌，破碎、易磨損，刀具磨損是圖形中最重要的問題。ITE電極加工。磨損率不僅影響刀具磨損成本、加工時間和加工質(zhì)量，而且還影響電極電火花加工工件材料的表面質(zhì)量。石墨槍電極材料加工的主要刀具磨損區(qū)域是前刀面和后刀面，在前刀面上，刀具與破碎的切屑接觸時會產(chǎn)生沖擊磨粒磨損，切屑沿刀具表面滑動時會產(chǎn)生滑動摩擦磨損。影響刀具磨損的因素如下。

刀具材料（模具鋼）是決定刀具切削性能的根本因素，對加工效率、質(zhì)量、成本和刀具耐久性有很大影響，刀具材料越硬，耐磨性越好，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。對于石墨刀具，常用的Tiain涂層可以選擇韌性相對較好的涂層，即鈷含量稍高的涂層；對于金剛石涂層的石墨刀具，硬度相對較好的涂層，即鈷含量稍低的涂層。

選擇合適的石墨刀具幾何角度有助于降低刀具的振動。反之，石墨工件不易倒塌。

（1）前角，當(dāng)采用負(fù)前角加工石墨時，J-J工具的邊緣強(qiáng)度較好，抗沖擊性和摩擦性較好。隨著負(fù)前角絕對值的減小，翼面磨損面積變化不大，但總體趨勢是減小的。用正前角加工石墨時，刀具刃口強(qiáng)度隨前角的增大而減弱，導(dǎo)致齒面惡化，加工負(fù)前角時，切削阻力大，切削振動增大。加工大正前角時，刀具磨損嚴(yán)重，切削振動大。

2。后角，當(dāng)后角增大時，刀刃強(qiáng)度降低，齒面磨損面積逐漸增大，當(dāng)?shù)毒吆蠼沁^大時，切削振動增強(qiáng)。

（3）螺旋角。當(dāng)螺旋角較小時，石墨工件在同一切削刃上的切削刃長度最長，切削阻力最大，切削沖擊力最大，刀具磨損、銑削力和切削振動最大。當(dāng)螺旋角較大時，銑削方向加工合力很大程度上偏離了工件表面，石墨材料的切削沖擊因解體而加劇，刀具磨損、銑削力和切削振動也隨之增大，因此刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是由加工過程中產(chǎn)生的。前角、后角和螺旋角的組合，使得選擇時必須更加重視，通過大量的石墨材料加工特性的科學(xué)試驗(yàn)，對刀優(yōu)化了相關(guān)刀具的幾何角度，大大提高了刀具的整體切削性能。

金剛石涂層刀具具有硬度高、耐磨性好、摩擦系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)。目前，金剛石涂層刀具是石墨加工刀具的最佳選擇，最能體現(xiàn)石墨刀具的優(yōu)越性能。金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)點(diǎn)是將天然金剛石的硬度與硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和斷裂韌性相結(jié)合，目前尚處于初級階段，成本非常高，因此金剛石涂層在不久的將來不會有太大的發(fā)展，但可以優(yōu)化刀具角度、材料選擇等。在普通工具的基礎(chǔ)上，對普通涂層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，在一定程度上可以應(yīng)用于石墨加工，金剛石涂層刀具的幾何角度與普通涂層刀具的幾何角度有本質(zhì)區(qū)別，因此在設(shè)計(jì)金剛石涂層刀具時，由于石墨的特殊性加工時，其幾何角度可適當(dāng)增大，切削槽較大，刀口耐磨性不降低。對于普通的Tiain涂層刀具，雖然其耐磨性比未涂層刀具有顯著提高，但仍優(yōu)于金剛石涂層刀具，對于石材涂層，應(yīng)適當(dāng)減小石墨的幾何角度，以提高其耐磨性，對于金剛石涂層，世界上許多涂層公司投入了大量的人力和物力研究和開發(fā)相關(guān)的涂料技術(shù)，但目前國外成熟經(jīng)濟(jì)的涂料公司僅限于歐洲。作為一種優(yōu)秀的石墨加工工具，Para還采用了世界上最先進(jìn)的涂層技術(shù)對刀具表面進(jìn)行處理，以保證涂層技術(shù)的加入，同時保證了刀具的使用經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

刀具刃口鈍化技術(shù)是一個尚未得到普遍重視的重要問題，用金剛石砂輪磨削后，硬質(zhì)合金刀具刃口（即微碎刃和鋸刃）存在不同程度的微凹口，高速切削石墨要求較高的切削性能和穩(wěn)定性。OOLS。特別是涂有金切割石的刀具，在涂層前必須進(jìn)行鈍化處理，以保證涂層的牢固性和使用壽命，刀具鈍化的目的是解決被磨刀具刃口日常微缺口的缺陷，減少或消除刃口值，達(dá)到光滑、鋒利、耐用的目的。OSES。

（1）切削方式（正銑和反銑），正銑的切削振動小于反銑的切削振動，下銑時刀具切削厚度由最大減至零，刀具切削工件時不會出現(xiàn)彈刀現(xiàn)象，因?yàn)椴荒芮邢髑行肌Ｔ摴に囅到y(tǒng)具有良好的切削性能，切削振動小。在反銑中，刀具切削厚度從零增加到最大。在刀具切入的初始階段，由于切削厚度較薄，會在工件表面劃出一條路徑。此時，如果切削刃遇到石墨材料，工件表面的硬顆?；驓埩舻那行碱w粒會引起彈頭刀具或刀具的顫振，所以反銑的切削振動較大。

（2）吹（或真空）和浸漬電火花加工，及時清理工件表面的石墨粉塵，有利于減少刀具二次磨損，延長刀具壽命，減少石墨粉塵對機(jī)床螺桿和導(dǎo)軌的影響。

綜上所述，刀具的材料、幾何角度、涂層、邊緣強(qiáng)化和加工條件在刀具的使用壽命中起著不同的作用，這是不可缺少的和互補(bǔ)的，一個好的石墨刀具應(yīng)該具有光滑的石墨粉排屑槽、長的使用壽命、深的雕刻加工，以及可以節(jié)省處理成本。

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